Potenciosztát: 6 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

A potenciosztát olyan eszköz, amely lehetővé teszi a vezető cella elektrokémiai potenciáljának szabályozását. A helyes kód használatával a potenciosztatikumok felhasználhatók a cella áramának mérésére és az oldat koncentrációjának előrejelzésére is. A potenciosztatikus elektródák száma változhat, az egyik, hogy ez az utasítás három elektródával rendelkezik. Fentebb látható az általam létrehozott potenciosztát kapcsolási rajza. A sémát a Journal of Chemical Education -ból szereztem be Gabriel N. Meloni cikkéből.

Lépés: Gyűjtse össze az anyagokat

-Kenyértábla

-Arduino

-Funkció generátor

-DC tápegység

-Számítógép

-Vezető cella

-elektródák (egy cinket és két rézt használtam)

-Vezetékek és kábelek

-5 op-erősítő (én LM741-et használtam)

-Kondenzátorok:

~ 2 x 100 nF

~ 470nF

-Ellenállások

~ 200Ω

~ 510Ω

~ 1 kΩ

~ 10 kΩ

~ 12 kΩ

~ 24 kΩ

(A képen látható Zener dióda LED -del és a második 200 kΩ ellenállás, de nem szükséges)

2. lépés: Áramkörépítés Pt.1

Szerintem az a legegyszerűbb, ha először egyenletesen adjuk hozzá az op-erősítőt. Ezután csatlakoztassa minden 7 -es tüskét (ez lesz a +6,5 V). Csatlakoztasson minden 4 -es tüskét (ez lesz -6,5 V). Va és Vb képviseli ezeket a (+) és (-) feszültségeket, miközben a föld még mindig földelt lesz.

3. lépés: Áramkörépítés Pt. 2

Töltse fel a fennmaradó kondenzátorokat, ellenállásokat és áthidaló vezetékeket. A kenyeretábla (+) piros sorait -5 V -ra, a (-) kék sorokat pedig földelni szeretné. Csatlakoztassa a funkciógenerátor és a tápegység kábeleit az alaplaphoz.

Melléklet: Megfigyelheti, hogy sok ellenállásom van. Ez annak köszönhető, hogy nem rendelkezem a szükséges ellenállások pontos értékeivel. Több ellenállást adtam hozzá sorba, hogy a kívánt ellenállásokat létrehozzam.

4. lépés: A cella vezetése

Hozzon létre egy vezető cellát a kívánt megoldásból. Helyezze az elektródákat az oldatba, mérje meg egymástól való távolságukat, és mindig tartsa be a távolságokat

5. lépés: Arduino

Csatlakoztassa az áramkört az Arduino A0 érintkezőjéhez. Csatlakoztassa az Arduino készüléket a földhöz is. Miután csatlakoztatta a számítógéphez, futtathatja az Arduino kódot. A fenti kód megváltoztatható attól függően, hogy hány kifejezést szeretne együtt átlagolni.

6. lépés: Excel

Annak érdekében, hogy a potenciosztát jelenthesse az oldat koncentrációjának értékét, először kalibrációs görbét kell generálnia. Készítsen több megoldást (minél több, annál jobb), és rögzítse azok áramát a potenciosztát leolvasásából. Készítse el a görbét Excelben. A görbe koncentrációja az x tengelyen lesz, az áram pedig az y tengelyen. A trendvonal nagy valószínűséggel logaritmikus lesz. Használja ezt az egyenletet a kód utolsó sorában. A potenciosztátnak képesnek kell lennie arra, hogy meghatározza a használt oldat koncentrációját. (Tartsa az oldat típusát állandó értéken. A potenciosztát nem működik, ha úgy dönt, hogy NaCl -ról KCl -re vált.)